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전하 펌프(charge pump) 기반 물리적 복제 불가 함수(Physical Unclonable Function, PUF) 시스템에 있어서,상기 물리적 복제 불가 함수 시스템의 동작에 필요한 제어신호를 발생시키기 위한 제어신호 발생기;상기 제어신호 발생기의 제어신호에 따라 구동되며, 제1 커패시터를 포함하고, 제1 커패시터의 충전 및 방전을 통해 용량을 계산하는 제1 커패시터 용량 계산 회로;상기 제어신호 발생기의 제어신호에 따라 구동되며, 제2 커패시터를 포함하고, 제2 커패시터의 충전 및 방전을 통해 용량을 계산하는 제2 커패시터 용량 계산 회로;상기 제1 커패시터 용량 계산회로의 출력신호와 상기 제2 커패시터 용량 계산회로의 출력신호가 입력되어 어느 쪽의 크기가 큰지를 판별하는 뺄셈기; 및상기 뺄셈기에서 출력된 결과 값과 입력 신호(Challenge bit, Ci)에 대하여 배타적 논리합(exclusive-OR) 연산을 수행하고, 그 결과인 출력신호(Response, Ri)를 출력하는 배타적 논리합 게이트를 포함하며, 상기 입력신호(Ci)는 n 비트(bit)의 크기를 갖고, 상기 입력신호의 크기에 대응하는 개수의 물리적 복제 방지 기능 셀을 포함하는 물리적 복제 불가 함수 시스템
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제1항에 있어서,상기 제어신호 발생기는,외부로부터 새로운 입력신호(challenge bit)가 입력되면, 이전 입력신호(challenge bit)와 비교하여 변동이 있는 경우, 상기 물리적 복제 불가 함수 시스템을 전체적으로 초기화시키기 위한 리셋(RESET) 신호를 출력하는 변동감지회로;상기 변동감지회로에서 출력된 리셋 신호를 미리 정해진 시간만큼 지연시켜, 상기 물리적 복제 방지 기능 셀을 인에이블(enable)시키기 위한 제1 인에이블 신호(PUF ENABLE)를 출력하기 위한 제1 지연부;상기 제1 지연부에서 출력된 제1 인에이블 신호(PUF ENABLE)를 미리 정해진 시간만큼 지연시켜 발진부를 인에이블시키기 위한 제2 인에이블 신호(OSC ENABLE)를 출력하기 위한 제2 지연부; 및 상기 제2 지연부에서 출력된 제2 인에이블 신호(OSC ENABLE)가 입력되면, 발진 펄스(PUMPING PULSE)를 출력하기 위한 발진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 복제 불가 함수 시스템
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제2항에 있어서,상기 제1 커패시터 용량 계산 회로는, 상기 제1 인에이블 신호가 게이트에 입력되고, 제1 단자에 VCC 전압이 인가되는 제1 N형 트랜지스터(MN1);일단이 상기 제1 N형 트랜지스터의 제2 단자에 연결되고, 타단이 접지에 연결되는 제1 커패시터(C1);상기 제1 인에이블 신호가 게이트에 입력되고, 상기 제1 커패시터의 일단에 제1 단자가 연결되는 제1 P형 트랜지스터(MP1);상기 발진 펄스가 제1 단자에 입력되고, 상기 제1 P형 트랜지스터의 제2 단자에 게이트가 연결되는 제3 N형 트랜지스터(MN3);상기 제1 P형 트랜지스터(MP1)의 제2 단자가 연결되고, 상기 제3 N형 트랜지스터(MN3)의 제2 단자에 연결되며, 상기 발진 펄스가 입력될 때마다 상기 제1 커패시터에 충전된 전하를 펌핑(pumping)하여 정해진 크기만큼 방전시키도록 하는 제1 전하 펌프(charge pump); 및상기 리셋 신호가 입력되고, 상기 제3 N형 트랜지스터(MN3)의 제2 단자가 연결되며, 상기 리셋 신호가 입력되면 초기화되고, 상기 발진펄스의 개수를 계수하고, 계수된 결과값이 상기 뺄셈기에 입력되도록 하는 제1 계수기(CNT1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 복제 불가 함수 시스템
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제3항에 있어서,상기 제2 커패시터 용량 계산 회로는, 상기 제1 인에이블 신호가 게이트에 입력되고, 제1 단자에 VCC 전압이 인가되는 제2 N형 트랜지스터(MN2);일단이 상기 제2 N형 트랜지스터의 제2 단자에 연결되고, 타단이 접지에 연결되는 제2 커패시터(C2);상기 제1 인에이블 신호가 게이트에 입력되고, 상기 제2 커패시터의 일단에 제1 단자가 연결되는 제2 P형 트랜지스터(MP2);상기 발진 펄스가 제1 단자에 입력되고, 상기 제2 P형 트랜지스터의 제2 단자에 게이트가 연결되는 제4 N형 트랜지스터(MN4);상기 제2 P형 트랜지스터(MP2)의 제2 단자가 연결되고, 상기 제4 N형 트랜지스터(MN4)의 제2 단자에 연결되며, 상기 발진 펄스가 입력될 때마다 상기 제2 커패시터에 충전된 전하를 펌핑하여 정해진 크기만큼 방전시키도록 하는 제2 전하 펌프(charge pump); 및상기 리셋 신호가 입력되고, 상기 제4 N형 트랜지스터(MN4)의 제2 단자가 연결되며, 상기 리셋 신호가 입력되면 초기화되고, 상기 발진펄스의 개수를 계수하고, 계수된 결과값이 상기 뺄셈기에 입력되도록 하는 제2 계수기(CNT2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 복제 불가 함수 시스템
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